Altium Designer23原理图及PCB设计教程 课件 第八章 PCB布线

PCB布线第八章目录布线的基本规则布线前规则的设置布线策略的设置自动布线手动布线混合布线差分对布线设计规则检查布线的基本规则印制导线的布设应尽可能短当双面布线时，两面的导线应互相垂直、斜交或弯曲走线

PCB尽量使用45折线而不用90折线布线作为电路的输入及输出用的印制导线应尽量避免相邻平行当板面布线疏密差别大时，应以网状铜箔填充，网格大于8mil（0.2mm）贴片焊盘上不能有通孔重要信号线不准从插座间穿过卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元器件的下方避免布过孔手工布线时，先布电源线，再布地线，且电源线应尽量在同一层面。信号线不能出现回环走线走线通过两个焊盘之间而不与它们连通的时候，应该与它们保持最大且相等的间距布线的基本规则导线与导线之间的距离也应当均匀、相等并且保持最大。导线与焊盘连接处的过渡要圆滑，避免出现小尖角。当焊盘之间的中心间距小于一个焊盘的外径时，焊盘之间的连接导线宽度可以和焊盘的直径相同；当焊盘之间的中心距大于焊盘的外径时，应减小导线的宽度；当一条导线上有三个以上的焊盘，它们之间的距离应该大于两个直径的宽度。印制导线的公共地线应尽量布置在印制电路板的边缘部分接地和电源的图形应尽可能与数据的流动方向平行多层印制电路板可采取其中若干层作屏蔽层，电源层、地线层均可视为屏蔽层数字区与模拟区尽可能进行隔离，并且数字地与模拟地要分离，最后接于电源地布线前规则的设置电气规则（Electrical）设置

执行【设计】→【规则】命令，打开【PCB规则及约束编辑器】对话框，在该对话框左侧的规则列表框中，单击【Electrical】前面的扩展按钮，如图8-1。图8-1

【Electrical】规则

【Clearance】:该项子规则主要用于设置PCB设计中导线与导线之间、导线与焊盘之间、焊盘与焊盘之间等导电对象之间的最小安全距离，以避免彼此由于距离过近而产生电气干扰。

【Short-Circuit】:【Short-Circuit】子规则用于设置短路的导线是否允许出现在PCB上。

【Un-RoutedNet】:【Un-RoutedNet】子规则用于检查PCB中指定范围内的网络是否已完成布线，对于没有布线的网络，仍以飞线形式保持连接。布线前规则的设置电气规则（Electrical）设置

图8-1【Electrical】规则

【Un-ConnectedPin】:【Un-ConnectedPin】子规则用于检查指定范围内的元器件引脚是否已连接到网络，对于没有连接的引脚，给予警告提示，显示为高亮状态。

【ModifiedPolygon】:（修改后多边形）子规则，选中【PCB规则及约束编辑器】对话框左侧规则列表中的【ModifiedPolygon】子规则，右击，执行【新规则】命令，在规则列表中会出现一个新的默认名为【UnpouredPolygon】的子规则。

【CreepageDistance】:（爬电距离）子规则，是指电气器件中两个导电部分之间的最短距离，这个距离是沿着绝缘表面测量的。布线前规则的设置布线规则（Routing）设置

图8-2

【Routing】子规则

执行【设计】→【规则】命令，打开【PCB规则及约束编辑器】对话框，在该对话框左侧的规则列表中，单击【Routing】前面的扩展按钮，如图8-2。【Width】子规则用于设置PCB布线时允许采用的导线宽度。单击【Width】子规则前面的扩展按钮，则会展开一个【Width】子规则，单击该子规则可在【PCB规则及约束编辑器】对话框的右侧打开如图8-3所示的界面。

图8-3【Width】子规则设置界面布线前规则的设置布线规则（Routing）设置

图8-2【Routing】子规则

定义导线宽度的操作：（1）在打开的【Width】子规则设置界面中，设置【最大宽度】值、【最小宽度】值和【优选尺寸】值都为10mil，在【名称】文本框内输入All，规则匹配对象为【所有】

（2）选中【PCB规则及约束编辑器】对话框左侧规则列表中的【Width】子规则，右击，执行【新规则】命令，单击该新建子规则，打开其设置界面

（3）在【约束】区域内，将【最大宽度】值、【最小宽度】值和【优选尺寸】值都设置为20mil，在【名称】文本框内输入VCCandGND。接下来设置第二个宽度规则匹配对象的范围，这里选择对象为【Net】，单击下拉按钮，在下拉列表中选择【+15V】布线前规则的设置布线规则（Routing）设置

图8-2【Routing】子规则

定义导线宽度的操作：（4）在第一个下拉列表【Net】单击选中【CustomQuery】单选按钮，单击已被激活的【查询助手】按钮，启动【QueryHelper】对话框，此时在【Query】区域中显示的内容为“InNet('+15V’)”

（5）单击【Or】按钮，此时【Query】区域中显示的内容变为“InNet(‘+15V’)Or”

（6）单击【PCBFunctions】列表中的【MembershipChecks】项，在右边的【Name】列表框中找到并双击【InNet】项（7）单击【PCBObjectsLists】列表中的【Nets】项，在右边的【Name】列表框中找到并双击【-15V】项布线前规则的设置布线规则（Routing）设置

图8-2【Routing】子规则

定义导线宽度的操作：（8）将“VCC”网络和“GND”网络添加为匹配对象

（9）单击【CheckSyntax】按钮，进行语法检查

（10）单击规则设置界面左下方的【优先级】按钮，进入【编辑规则优先级】对话框（11）单击对话框下方的【降低优先级】按钮或【增加优先级】按钮，即可调整所列规则的优先级布线前规则的设置布线规则（Routing）设置

图8-2【Routing】子规则

【RoutingTopology】子规则用于设置自动布线时同一网络内各节点间的布线方式。在【约束】区域内，单击【拓扑】下拉按钮，即可选择相应的拓扑结构。通常系统在自动布线时，布线的线长最短为最佳，一般可以使用默认结构【Shortest】。图8-4

7种可选的拓扑结构布线前规则的设置布线规则（Routing）设置

图8-2【Routing】子规则

【RoutingPriority】子规则用于设置PCB中各网络布线的先后顺序，优先级高的网络先进行布线。

【RoutingLayers】子规则用于设置在自动布线过程中各网络允许布线的工作层。【RoutingCorners】子规则用于设置自动布线时导线拐角的模式，在【约束】区域内，系统提供了三种可选的拐角模式，分别为90Degrees、45Degrees和Rounded。【RoutingViaStyle】子规则用于设置自动布线时放置过孔的尺寸，在【约束】区域内，需设定过孔的内、外径的最小值、最大值和首选值。其中，最大值和最小值是过孔的极限值，首选值将作为系统放置过孔时的默认尺寸。布线前规则的设置布线规则（Routing）设置

图8-2【Routing】子规则

【FanoutControl】子规则是用于对贴片式元器件进行扇出式布线的规则，系统提供五种扇出规则【Fanout_BGA】、【Fanout_LCC】、【Fanout_SOIC】、【Fanout_Small】和【Fanout_Default】。

【DifferentialPairsRouting】子规则主要用于设置一组差分对相应的参数，在【约束】区域内，需对差分对内部两个网络之间的最小宽度、最大宽度、优选间距及最大未耦合长度等进行设置。

布线策略的设置

执行【布线】→【自动布线】→【设置】菜单命令，此时系统弹出【Situs布线策略】对话框，如图8-5。

【布线设置报告】区域：用于对布线规则的设置及其受影响的对象进行汇总报告。该区域还包含了三个控制按钮。

【编辑层走线方向】按钮：用于设置各信号层的布线方向，单击该按钮，会打开【层方向】对话框。

【编辑规则】按钮：单击该按钮，可以打开【PCB规则及约束编辑器】对话框，对各项规则继续进行修改或设置。

【报告另存为】按钮：单击该按钮，可将规则报告导出，并以扩展名为.htm的文件保存。

图8-5【Situs

布线策略】对话框

布线策略的设置

【Cleanup】：默认优化的布线策略。

【Default2LayerBoard】：默认的双面板布线策略。

【Default2LayerWithEdgeConnectors】：默认具有边缘连接器的双面板布线策略。

【DefaultMultiLayerBoard】：默认的多层板布线策略。

【GeneralOrthogonal】：默认的常规正交布线策略。

【ViaMiser】：默认尽量减少过孔使用的多层板布线策略。

【锁定已有布线】：选中该复选框，表示可将PCB上原有的预布线锁定，在开始自动布线过程中自动布线器不会更改原有预布线。

【布线后消除冲突】：选中该复选框，表示重新布线后，系统可以自动删除原有的布线。图8-5【Situs

布线策略】对话框

布线策略的设置如果系统提供的默认布线策略不能满足用户的设计要求，可以单击【添加】按钮，打开【Situs

策略编辑器】对话框，【Situs策略编辑器】提供了14种布线方式。【AdjacentMemory】：表示相邻的元器件引脚采用U形走线方式。【CleanPadEntries】：表示清除焊盘上多余的走线，可以优化PCB。【Completion】：表示推挤式拓扑结构布线方式。【FanoutSignal】：表示PCB上焊盘通过扇出形式连接到信号层。【FanouttoPLane】：表示PCB上焊盘通过扇出形式连接到电源和地。【GloballyOptimisedMain】：表示全局优化的拓扑布线方式。【Hug】：表示采取环绕的布线方式。布线策略的设置

【LayerPatterns】：表示工作层是否采用拓扑结构的布线方式。【Main】：表示采取PCB推挤式布线方式。【Memory】：表示启发式并行模式布线。【MultilayerMain】：表示多层板拓扑驱动布线方式。【Recorner】：表示斜接转角。【Spread】：表示两个焊盘之间的走线正处于中间位置。【Staighten】：表示走线以直线形式进行布线。自动布线【全部】方式

执行【布线】→【自动布线】→【全部】菜单命令，此时系统将弹出【Situs布线策略】对话框，在设定好所有的布线策略后，单击【RouteAll】按钮，开始对PCB全局进行自动布线。

【网络】方式

【网络】方式布线即用户可以以网络为单元，对电路进行布线。

【连接】方式

【连接】方式即用户可以对指定的飞线进行布线。执行【布线】→【自动布线】→【连接】菜单命令，此时光标以“十”字形出现，在期望布线的飞线上单击，即可对这一飞线进行单一自动布线操作。【区域】方式

【区域】方式即用户可以对指定的区域进行布线。执行【自动布线】→【区域】命令，此时光标以“十”字形出现，在期望布线的区域拖动鼠标，即可对选中的区域进行自动布线操作。自动布线【元件】方式【元件】方式即用户可以对指定的元器件进行布线。执行【布线】→【自动布线】→【元件】命令，此时光标以“十”字形出现，在期望布线的元器件上单击，即可对这一元器件的网络进行自动布线操作。

【选中对象的连接】方式首先选中要进行布线的多个元器件，执行【布线】→【自动布线】→【选中对象的连接】菜单命令，即可对选中的多个元器件进行自动布线操作。

【选择对象之间的连接】方式

首先选中待布线的两元器件，执行【布线】→【自动布线】→【选择对象之间的连接】菜单命令。

其他布线方式

执行【设计】→【类】菜单命令，弹出【对象类浏览器】对话框，在该对话框中可以添加网络类，以便于【网络类】的布线操作。手动布线（1）单击【布线】工具栏中的【交互式布线连接】按钮（2）单击开始布线（3）在布线过程中按【Tab】键，即弹出【Properties】对话框，进行一些相关设置（4）设置完成后，单击PCB编辑区的暂停按钮继续布线，将光标移动到另一点待连接的焊盘处，单击，完成一次布线操作图8-6【Properties】对话框混合布线（1）采用自动布线中的【网络】方式布通电路中的GND网络（2）执行【工具】→【优先选项】菜单命令，在弹出的【优选项】对话框中，选择【PCBEditor】→【General】参数，在右侧打开的界面中的【其他】选项区域中选择【器件拖曳】下拉式列表中的【ConnectedTracks】选项，设置完成后，单击【确定】按钮确认设置（3）执行【编辑】→【移动】→【器件】菜单命令，此时光标以“十”字形出现，单击元器件（4）在期望放置元器件的位置单击，即可放置元器件（5）不断线调整元器件后，执行【布线】→【取消布线】→【全部】菜单命令，清除所有布线，然后再次采用自动布线中的【网络】方式布通电路中的GND网络（6）执行【自动布线】→【全部】菜单命令，在弹出的对话框中锁定已有布线。然后，单击【RouteAll】按钮对剩余网络进行布线差分对布线（1）新建PCB工程项目，导入已绘制好的电路原理图和已完成布局的PCB文件（2）将界面切换到原理图编辑环境，让一对网络名称的前半部分相同，后半部分分别为_N和_P。找到要设置成差分对的一对网络（3）双击这两个网络标签，更改名称（4）执行【放置】→【指示】→【差分对】菜单命令，此时光标变成“十”字形状，并附有差分对标志（5）在引脚处单击，即可放下差分对标志（6）执行【设计】→【UpdatePCBDocumentdiffPair.PcbDoc】菜单命令图8-7差分对布线流程图差分对布线（7）单击【验证变更】按钮和【执行变更】按钮（8）单击【规则向导】按钮，进入【差分对规则向导】对话框，对各项规则进行设置（9）单击【Next】按钮，进入设置子规则名称界面。在该界面的